关于传感器激励方法的相关问题

为什么需要激励? 

       振弦传感器的基本测量原理即为测量内部钢弦的振动频率,只有钢弦产生振动,才可以 进行频率的测量,若要钢弦产生振动,则必须通过一定的方法将外力施加到钢弦上,这一使 钢弦产生振动的过程称为“激励传感器”。

怎样激励传感器钢弦? 

       钢弦产生振动必须受到外力的作用,外力可以是极短时间的力的施加和释放,也可以是 与钢弦振动频率十分接近的一系列连续的周期力施加到钢弦上。通常的激励方法是控制安装 于钢弦旁边的电磁线圈来产生吸力并释放,使钢弦产生自主振动,钢弦振动反向作用于线圈, 将振动的周期信息通过线圈返回给频率采集设备。 

       激励方法分为高压激励和低压扫频两类。 

VM 模块支持哪些激励方法?  

       VM 模块支持三种基本激励模型(方法)和三种基于基本方法的定制(组合)激励方 法。三种基本激励方法分别为:高压脉冲激励法、步进低压扫频法、渐进低压扫频法,三 种定制激励方法分别为:频率反馈固定频率扫频法(高压脉冲激励法+步进低压扫频法)、 频率反馈区间频率扫频法(高压脉冲激励法+渐进低压扫频法)、分段渐进低压扫频法(4 个频段)。

哪种方法最好用? 

       对于 VM 模块,我们推荐的几种方法是:高压脉冲激励法、频率反馈固定频率扫频法(高 压脉冲激励法+步进低压扫频法)、频率反馈区间频率扫频法(高压脉冲激励法+渐进低压扫 频法)、分段渐进低压扫频法(4 个频段),共 4 种方法。

       一般来讲,高压激励方法最为简单直接、激励效率也最高、兼容性更强,但存在高压参 数设置不正确(过高)损坏传感器线圈的风险(极少的传感器在电压 180V 附近时线圈会被 烧毁)以及少数型号传感器因制造工艺不同引起的激励效果不佳的问题。(还有人说高压激 励会导致传感器老化、会缩短传感器寿命,我觉得这个说法太想当然,线圈产生的这点磁力 怎么可能让钢弦老化);而低压扫频法会使激励过程复杂、激励时长增加,测量效率相对低 一些,但低压扫频法对传感器钢弦的激励效果优于高压激励法。 

       高压激励和低压扫频各有优缺点,对于大多数传感器,简单的高压激励都可以保证传感 器钢弦可靠起振。

       因传感器的制作工艺、材料性能各异,不能简单的说哪种传感器好或不好、哪种激励方 法好或不好。对于绝大多数某个(或某个厂家、某个型号)传感器而言,不同的激励方法和 参数会有不同的返回信号特性和测量结果上的微小差异,有少部分传感器仅可使用特写的激 励方法和数据采集参数。


河北稳控科技有限公司

2022年8月